第七章 旋光異構(gòu)-2

第七章旋光異構(gòu)1本章重點講授：1.立體化學(xué)中的幾個基本概念——理解2.旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系——理解3.手性分子的分類及情況分析——掌握4.旋光異構(gòu)體的性質(zhì)與不對稱合成——理解27.1立體化學(xué)中的幾個基本概念7.1.1立體異構(gòu)

構(gòu)造相同,分子中原子或基團在空間的排列方式不同。立體異構(gòu)37.1立體化學(xué)中的幾個基本概念1.偏振光與比旋光度光波振動方向與光束前進方向關(guān)系示意圖

普通光7.1.2物質(zhì)的旋光性

平面偏振光：通過Nicol棱鏡，僅在一個平面上振動的光。47.1立體化學(xué)中的幾個基本概念

2.旋光儀、旋光度、比旋光度旋光性：使偏振光偏振面旋轉(zhuǎn)的能力。旋光度：使偏振光偏振面旋轉(zhuǎn)的角度。用

表示。旋光方向：右旋（+）、d-/D-;左旋（-）、l-/L-比旋光度[]

t=57.1立體化學(xué)中的幾個基本概念7.1.3對映異構(gòu)體和手性左手 鏡 右手左手的鏡像是右手——對映關(guān)系左、右手對映而不能重合，這種性質(zhì)稱為——“手性”。67.1立體化學(xué)中的幾個基本概念任何物體都有它的鏡像。一個有機分子在鏡子內(nèi)也會出現(xiàn)相應(yīng)的鏡像。實物與鏡像相應(yīng)部位與鏡面具有相等的距離。實物與鏡像的關(guān)系叫對映關(guān)系。77.1立體化學(xué)中的幾個基本概念具有對映而不能重合關(guān)系的立體異構(gòu)體，互稱為對映異構(gòu)體（簡稱對映體enantiomers），如乳酸。87.1立體化學(xué)中的幾個基本概念

有對映異構(gòu)體的分子稱為手性分子（Chiralmolecule），或稱分子具有手性(chirality).乙醇沒有對映體，因此是非手性分子。CH3HHOHCOHH3CHCO2HC*CH3HHOCO2HC*非手性分子手性分子

與4個不同基團相連的碳原子稱為手性碳原子(常用*C表示),正是這種碳原子使乳酸分子產(chǎn)生了手性。*C只是手性原子(又稱手性中心)的一種。97.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系7.2.1手性與對稱性要判斷一個分子是否具有手性可以從考察這個分子有無對稱因素（symmetryofelements）入手。如果分子中沒有對稱面或?qū)ΨQ中心，則該分子是手性分子，存在對映異構(gòu)體。1、對稱面(m)假如有一個平面可以把分子切開成兩部分，而一部分正好是另一部分的鏡像，這個平面就是分子的對稱面。具有對稱面的分子與其鏡像能夠重合，因而無手性。丙酸分子的對稱面107.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系2.對稱中心

若分子中有一點P，通過P點畫任何直線，如果在離P點等距離的直線兩端有相同的原子或基團，則點P稱為分子的對稱中心，簡稱為對稱心。ClFFHHHHClP具有對稱心的化合物和它的鏡象能夠重合，因此不具有手性.117.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系下列化合物哪些有對稱面,哪些有對稱心？CH3CH3BrHHHH2ClFFHHHHCl31CH3 CH3CCH H4Br127.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系CH3ClHHCH3ClHHCH3ClHHCH3ClHH哪些分子是手性分子？CH3HCH3HCH3HCH3HCH3ClCH3Cl1234567137.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系7.2.2對映異構(gòu)體結(jié)構(gòu)的表示方法1、立體結(jié)構(gòu)式COOHCH3OHHCOOHCH3HOHCOOHCH3OHHCOOHCH3HHO或：鍥形式147.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系2、Fischer投影式

[規(guī)定]投影時，與手性碳相連橫向兩個鍵朝前，豎向兩個鍵向后（“橫前豎后”）

，交叉點為手性碳。一般將主碳鏈放在豎直線上，把命名時編號最小的碳原子放在上端。157.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系C

OHCHOHCH2OHFischer投影式CHO

HCHHO

2OH(+)-甘油醛COOHHHHOOHHOOCFischer投影式CO2HCO2HOHHOHH(+)-酒石酸167.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系比較投影式時必須遵守下列規(guī)則：

1、Fischer投影式不能離開紙面進行翻轉(zhuǎn)。2、若要知道兩個投影式是否能重合，只能使它在紙面上轉(zhuǎn)動180°,而不能旋轉(zhuǎn)90°或270°。177.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系3、Fischer式中*C上所連原子或基團可以兩-兩交換偶數(shù)次。若交換奇數(shù)次，將會使構(gòu)型變?yōu)樗膶τ丑w。4、三基團輪換操作，不改變其構(gòu)型。HNH2CO2HCH3CO2HNH2HCH3CO2HNH2HCH3CO2HNH2HCH3187.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系下列Fischer式是否表示同一化合物？

COOH CH2OH H OH HO H CH2OH COOH

1

2

COOH OH HO H HOCH2 COOH CH2OH H

3

4197.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系7.2.3對映異構(gòu)體構(gòu)型的命名1、構(gòu)型的D/L命名法

選擇甘油醛作為標(biāo)準(zhǔn)，并人為地規(guī)定它的構(gòu)型。規(guī)則：在嚴(yán)格的Fischer投影式中，C*上取代基處于右側(cè)為D-構(gòu)型；處于左側(cè)為L-構(gòu)型。207.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系2、構(gòu)型的R/S命名法（IUPAC命名法）方法：次序規(guī)則排次序，方向盤上定構(gòu)型。(1)把手性碳上所連的四個原子或基團根據(jù)順序規(guī)則排出大、中、小、最小。(2)把最小的基放在方向盤的連桿上，其它三個基就在方向盤上。(3)再觀察這三個基的大、中、小走向，順時針為R，反時針為S。217.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系a－>b－>c順時針:R構(gòu)型a－>b－>c反時針：S構(gòu)型227.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系SR

R

將下列化合物改寫成Fischer投影式，并標(biāo)出手性碳原子構(gòu)型。237.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系試判斷下列Fischer投影式中與(s)-2-甲基丁酸成對映關(guān)系的有哪幾個？

247.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系直接根據(jù)Fischer投影式命名的簡便方法介紹： COOH COOH

H OH HO H CH3 CH3

CH2Cl HH